DE2328277A1

DE2328277A1 - Verfahren zur herstellung von 2-oxo4-hydroxypyrrolin-3-ium n.n-disubstituierten salzen

Info

Publication number: DE2328277A1
Application number: DE19732328277
Authority: DE
Inventors: Karl-Josef Dipl Chem Dr Boosen; Francous Dr Moulin
Original assignee: Lonza AG
Current assignee: Lonza AG
Priority date: 1972-06-02
Filing date: 1973-06-02
Publication date: 1973-12-13
Also published as: JPS4941521A

Description

Verfahren zur Herstellung von 2-Oxo-4-hydroxypyrrolin-3-ium N,N-disubstituierten Salzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2-Oxo-4-hYdroxypyrrolin-3-ium N, disubstituierten Salzen der allgemeinen Formel in der R1 und R2 gleich oder verschieden Sein' können und Alkylreste mit 1 - 22 C-Atomen bedeuten oder R1 und R2 zusammen mit dem Stickstoffatom des Pyrrolinringes einen heterocyclischen Ringrest, der gegebenenfalls noch ein weiteres Heteroatom aufweist, sein kann und X ein Halogenatom ist und ist dadurch gekennzeichnet, dass man #-Halogenacetessigamide der allgemeinen Formel in welcher X, R1 und R2 die oben angegebene Bedeutung besitzen bei Temperaturen von 20° - 15000 cyclisiert.
Vorzugsweise werden Temperaturen von 60 - 10000 angewendet, um die intramolekulare Cyclisierung durchzuführen.
Die Cyclisierung kann ohne Lösungsmittel oder mit gegenuber den Ausgangsverbindungen inerten Lösungsmitteln, wie Wasser, Benzol, Chloroform, Aceton, Aethylacetat usw.
durchgeführt werden. Ebenfalls möglich ist es, bei mässiger Löslichkeit der Ausgangsamide die Cyclisierung in Emulsion oder Suspension, wobei als Emulsions- oder Suspensionsmittel Wasser oder die oben genannten organischen Lösungsmittel in Frage kommen, durchzuführen.
Als#-Halogenacetessigamide kommen die r-Fluor-, #-chlor-, #-Brom- oder #-Jod-Derivate zur Anwendung Die disubstituierten Amine können gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 - 22 C-Atomen aufweisen. Ebenfalls kann der Aminrest aus einem Ring bestehen, der gegebenenfalls noch ein Heteroatom, wie N, S, 0 enthalten kann. Beispiele für #-Halogenacetessigamide sind: #-Fluoracetoacet-dimethylamid, #-Bromacetoacet-dioctylamid,#-Chloracetoacet-dioctadecylamid, #-Chloracetoacetpiperidid,#-Chloracetoacetoacet-morpholie#-Chloracetoacetdiathylamid z.a.
Die Isolierung der erfindungsgemäss herstellbaren quaternären Ammoniumsalze hängt von den Eigenschaften ab, die durch die Reste R1 und R2 bedingt werden. Je nachdem können die Salze aus dem Reaktionsgemisch entweder durch Extraktion mit Wasser und Behandlung der wässrigen Lösung mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel zur Entfernung der organischen Verunreinigungen oder durch Kristallisation aus einem Losunqsmittel oder durch Auswaschen des kristallisierten Salzes mit einem Lösungsmittel oder durch Säulenchromatografie isoliert werden.
Die erfindungsgemäss herstellbaren quaternären Ammoniumverbindungen besitzen baktericide Wirkung und können vor allem als Desinfektionsmittel verwendet -werden.
Beispiele Alle erhaltenen Verbindungen wurden durch JR- und NMR-Spektren charakterisiert.
1. 4,5 g (23, 4 Millimol)#-Chloracetoacetdiäthylamid wurden 2Y2 Stunden lang in 20 ml Wasser am Rückfluss erwärmt.
Die kälte Lösung-wurde 2 mal mit 10 ml Chloroform gewaschen.
Die vereinigten Chloroformfraktionen wurden 2 mal mit Wasser gewaschen. Die vereinigten wässerigen Phasen wurden im Vakuum eingedampft und der Rückstand bei 0,2 Torr über P205 getrocknet, Ausbeute an quaternärem Ammoniumchlorid 1,9 g (9,9 Millimol) = 42 %.
Analyse: berechnet; 50,1 % C 7,31 % H 7,31 % N 18,5 % Clgefunden: 50,0 % C 7,28 % H 7,27 % N 18,6 % Cl- 2. 2,55 g (13,3 Millimol)y-Chloracetoacetdiäthylamid wurden 6y2 Stunden lang auf 70 bis 750 erwärmt. Die resultierende Masse wurde in 20 ml Wasser gelöst und die Lösung 2 mal mit 10 ml Benzol gewaschen. Nach dem Eindampfen der wässrigen Lösung und anschliessendem Trocknen unter 0,2 Torr in Gegenwart von P205 wurde ein Salzrückstand von 1,70 g (8,87 Millimol) erhalten.
Ausbeute an quaternärem Ammoniumchlorid: 66,8 %.
Nach Auskristallisieren in Aceton zwischen + 20 und -20° wies das.Salz einen Schmelzpunkt von 98,5 - 1010 (Zers.) auf.
3. Es wurde gleich verfahren wie gemäss Beispiel 2, aber es wurde jetzt 2y2 Stunden lang auf 1000 erhitzt und das Auswaschen der organischen Verunreinigungen wurde mit Chloroform ausgeführt. Ausbeute: 47,5 % 4. 0,53 g (2,22 Millimol)#-Bromacetoacetdiäthylamid wurden 2 Stunden lang auf 950 erwärmt. Die feste Masse, welche sich beim Abkühlen bildete, wurde in 10 ml Wasser gelöst und 3 mal mit 4 ml Benzol gewaschen. Die wässerige Phase wurde im Vakuum zur Trockene verdampft und der Rückstand unter 0,2 Torr in Gegenwart von P205 getrocknet.
Trockengewicht: 0,400 g (1,69 Millimol).
Ausbeute an quaternärem Ammoniumbromid: 76 % Nach Auskristallisieren in Aceton zwischen +20 und -20°C wies das Salz einen Schmelzpunkt von 1020 auf.
Analyse: berechnet: 40,7 % C 5,97 % H 5,92 % N 33,8 % Brgefunden: 40,5 % C 5,98 % H 5,97 % N 33,9 % Br 5. 2,16 g (3,37 Millimol) #-Chloracetoacetdioctadecylamid wurden 20 Stunden lang auf 70° erwärmt Die erhaltene Masse wurde in der mindestmöglichen Menge Aceton gelöst und die Lösung auf -20° gekühlt. Es kristallisierten 1,735 g Salz Die Mutterlaugen wurden zur Trockene verdampft und der Rückstand wurde von neuem 19 Stunden lang bei 700 erwärmt. Eine neue Behandlung mit Aceton gestattete noch 0,015 g Salz zu isolieren.
Ausbeute an quaternärem Salz: 81 % Nach einer neuen Kristallisation aus Aceton wies das Salz einen Schmelzpunkt von 810 auf Es ist in Wasser sehr wenig löslich.
Analyse: berechnet: 75,0 % C 12,29 % H 2,185 % N 5,53 % Cl gefunden: 75,6 % C 12,20 % H 2,24 % N 5,44 % Cl 6. 1,40 g (3,88 Millinol)#-Chloracetoacetdioctylamid wurden bei 2500 80 Tage stehen gelassen Die Mischung wurde durch Chromatografie auf Silicagelkolionne mit Aethylacetat als Eluiermittel getrennt. Dabei wurden 0,38 g (1,05 Millimol) nichtumgesetztes Amidabgetrennt. Es resultierten 0,76 g (2,36 Millimol) des Betains des entsprechenden quaternären Ammoniumsalzes. Dieses Betain kristallisierte bei -20° aus und wies einen Schmelzpunkt von 38 - 390 auf.
Ausbeute inbezug auf umgesetztes Amid 83a3 % % Behandlung des Beta ins mit gasförmigem HOl in Chloroform ergab das quaternäre Ammoniumchlrid, welches durch Verdampfung des Lösungsmittels isoliert wurde Schmelzpunkt: 48°.
Analyse: berechnet: 66,8 % C 10,64 % H 3,89 % N gefunden 67,1 % 0 10,6 % H 3,94 % N 7. 0,87 g (4,28 Millimol) -Chloracetoacetpiperidid wurden 2 Stunden lang auf 1000 erwärmt. Die durch Abkühlung erhaltene feste Masse wurde in 40 ml Wasser gelöst und die Lösung 2 mal mit 5 ml Aether gewaschen. Durch Verdampfung der wässerigen Phase im Vakuum und Trocknen des Rückstandes bei 0,2 Torr in Gegenwart von P205 verblieben 0,60 g (2,94 Millimol) Salz. Ausbeute an quaternärem Ammoniumchlorid: 68,5 %.
Nach Waschen mit Aceton wies das Salz einen Schmelzpunkt von 162° auf.
Analyse: berechnet: 53,07% C 6,92 % H 6,87 % N 17,45 % Cl gefunden: 53,10 % C 7,06 % H 6,94 % N 17,35 % Cl 8. 2,1 g (10,2 Millinol)#-Chloracetoacetmorpholid wurden 2 Stunden lang auf 1000 erwärmt. Die erhaltene Mischung wurde in Wasser gelöst und die Lösung mit Chloroform und Toluol gewaschen.
Dann wurde.die wässrige Phase im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand über P205 bei 0,2 Torr getrocknet.
Ausbeute an quaternärem Ammoniumchlorid: 1,2 g (5,85 Millimol) = 57 % Nach Waschen des Salzes mit Aceton betrug der Schmelzpunkt 1490 (Zers.) Analyse: berechnet: 46,72 % C 5,88% H 6,81 % N 17,3 % Cl (ohne Umkristallisation) Dieses Beispiel zeigt, dass selbst das Rohprodukt in einer annehmbaren Reinheit anfällt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Verfahren zur Herstellung von 2-Oxo-4-hydroxypyrrolin-3-ium N,N-disubstituierten Salzen der allgemeinen Formel in der R1 und R2 gleich oder verschieden sein können und Alkylreste mit 1 - 22 C-lstomen bedeuten oder R1 und R2 zusammen mit dem Stick-- stoffatom des Pyrrolinringes einen heterocyclischen Ringrest, der gegebenenfalls noch ein weiteres Heteroatom aufweist, sein kann, und X ein Halogenatom ist, dadurch gekennzeichnet, dass man #-Halogenacetessigamide der allgemeinen Formel in welcher X, R1 und R2 die oben angegebene Bedeutung besitzen bei Temperaturen von 200 - 15006 cyclisiert.

Verfahren nach Patentanspruch@, dadurch gekennzeichnet, dass man die Cyclisierung bei Temperaturen von 60 - 1000 C durchführt., 3.- Verfahren nach Patentanspruch@, dadurch gekennzeichnet, dass man die Cyclisierung in einem gegenüber den Ausgangsprodukten inerten Lösungsmittel durchführt.